Article Details

EGENERASI ADSORBEN BERBAHAN ABU TERBANG BATUBARA DAN MODIFIKASINYA UNTUK MENYISIHKAN ZAT WARNA TEKSTIL INDIGO CARMINE

Oleh   Mujaroh Khotimah [25317318]
Kontributor / Dosen Pembimbing : Prof. Ir. Suprihanto, Ph.D.;
Jenis Koleksi : S2 - Tesis
Penerbit : FTSL - Teknik Lingkungan
Fakultas : Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan (FTSL)
Subjek : Sanitary & municipal engineering
Kata Kunci : Abu terbang, adsorpsi, desorpsi, indigo carmine, regenerasi
Sumber : TESIS OKTOBER 2020
Staf Input/Edit : Garnida Hikmah Kusumawardana   Ena Sukmana
File : 1 file
Tanggal Input : 2020-10-01 08:51:48

Salah satu metode pengolahan yang signifikan dalam proses penyisihan zat warna yaitu metode adsorpsi. Penelitian ini menggunakan abu terbang dan modifikasinya yang telah digunakan untuk proses adsorpsi sebelumnya. Abu terbang (AT) dan modifikasinya (dimodifikasi oleh NaOH 3M (AT NaOH), geopolimer (Geo), dan sintesis zeolit A (LTA) menjadi adsorben untuk menyerap (sorpsi) zat warna tekstil bersifat anionik, Indigo Carmine (IC). Setiap adsorben memiliki kapasitas maksimal hingga mencapai fase jenuh. Solusi lain selain penggantian adsorben baru dan yang lebih ramah lingkungan (mengurangi jumlah dari second polutan) adalah menerapkan proses penggunaan ulang adsorben setelah proses regenerasi. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui potensi hasil adsorben jenuh yang telah diregenerasi dengan indikator efisiensi desorpsi adsorben pasca regenerasi, persentase penyisihan dan kapasitas adsorben pasca regenerasi, jumlah siklus adsorpsi, kinetika adsorpsi pasca regenerasi dan perubahan fisik adsorben pasca regenerasi. Metode eksperimen yang dilakukan menggunakan metode batch dengan proses desorpsi dan re-adsorpsi. Studi regenerasi adsorben secara kimia dengan metode desorpsi dilakukan untuk mengetahui agen desorpsi terbaik yang digunakan untuk regenerasi dan adsorben terbaik yang berpotensi untuk dimanfaatkan ulang (reuse) untuk proses adsorpsi selanjutnya. Variasi yang dilakukan adalah jenis agen desorpsi (larutan asam dan basa) berserta konsentrsainya dan variasi waktu desorpsi. Sementara itu, parameter yang diamati adalah efisiensi desorpsi zat warna IC dan pH. Kemudian setelah proses regenerasi, studi penelitian yang dilakukan adalah adsorpsi pasca regenerasi untuk mengetahui efisiensi penyisihan sorbat, kapasitas adsorpsi, pH dan siklus adsorpsi yang memungkinkan. Data-data hasil percobaan adsorpsi dari hasil variasi waktu akan diolah menjadi kinetika adsorpsi dengan dua model yaitu pseudo first order dan pseudo second order. Model isoterm kesetimbangan yang digunakan adalah model langmuir, freundlich, dan dubinin-reduskevich. Hasil penelitian menunjukkan bahwa agen desorpsi terbaik untuk semua adsorben yaitu HCl 0.75 M dengan efisiensi desorpsi terbaik sebesar 29.3%. Kemampuan adsorpsi zat warna IC pasca regenerasi hampir sama dengan adsorpsi sebelumnya untuk AT dan ada kenaikan kemampuan adsorpsi pada AT-NaOH, geopolimer dan sintesis zeolit A tetapi kemampuan AT menyerap zat wana IC tetap terbaik. Urutannya adalah AT > AT-NaOH> Geo> LTA. pH akhir adsorpsi tidak ada perubahan secara signifikan dari pH awal dan mengalami kenaikan pH setiap bertambahnya siklus adsorpsi. Siklus adsorpsi pasca regenerasi masih mampu dilakukan sebanyak tiga kali khususnya untuk adsorben AT dengan efisiensi penyisihan zat warna IC > 50%. Model isoterm kesetimbangan pada AT mengikuti model langmuir, sementara LTA cenderung mengikuti model freundlich. Model dubinin-reduskevich menjelaskan bahwa nilai E pada adsorpsi menggunakan adsorben AT sebesar 8.4575 kJ/mol, dan untuk adsorben LTA sebesar 9.1287 kJ/mol. Kinetika adsorpsi zat warna IC pada keempat jenis adsorben mengikuti model pseudo second order. Tetapi terdapat interaksi gaya elektrostatik dari beda muatan dengan sorbat dan adsorben juga menjelaskan bahwa mekanisme adsorpsi berlangsung secara fisik. Sehingga gaya fisik, gaya elektrostatik dan gaya oleh proses kimia (ion exchange) tidak bekerja secara sendiri-sendiri, pada umumnya ketiga gaya penyebab adsorpsi tersebut bekerja secara bersama-sama atau berurutan. Sementara untuk isoterm kesetimbangan pasca regenerasi mengikuti model Langmuir untuk abu terbang dan model freundlich untuk LTA. Perubahan morfologi adsorben LTA menjadi lebih amorf dari hasil uji SEM, berkurangnya jumlah kristal kuarsa dari uji XRD, penurunan dan pergeseran gugus fungsional dari FTIR, dan adanya senyawa yang berkurang dan bertambah dari uji EDS. Adanya kondisi amorf dan lainnya, hal itu diduga lebih cenderung disukai oleh sorbat zat warna anionik